Question

【題目】小蘇打主要用于食品工業(yè)。工業(yè)上有多種制取小蘇打的方法。完成下列填空：

I．合成法：Na2CO3+H2O+CO2→2NaHCO3。實(shí)驗(yàn)室模擬合成法的過(guò)程如下：80g水充分溶解10gNaOH，保持溫度為15℃，向所得溶液中緩慢地通入CO2，用傳感器測(cè)得溶液pH變化如下圖所示。Na2CO3、NaHCO3的溶解度如下表所示。

（1）寫出前6分鐘（M點(diǎn)之前）溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________。

（2）第13分鐘（N點(diǎn)）溶液中c(Na+)____第21分鐘（Q點(diǎn)）溶液中c(Na+)（填“>”“<”或“=”）。

（3）補(bǔ)全Q點(diǎn)溶液中陰、陽(yáng)離子濃度的等式關(guān)系：c(Na+)+___=c(HCO3-)_____。____

Ⅱ．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定可測(cè)定碳酸氫鈉樣品的純度。也可用加熱分解法測(cè)定其含量（已知樣品中的主要雜質(zhì)是NaCl；碳酸氫鈉在250℃~270℃分解完全）。

（4）滴定法測(cè)定碳酸氫鈉含量的實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱量8.450g NaHCO3樣品配制成250mL溶液，取25.00mL于錐形瓶中，加入甲基橙作指示劑，用0.5000mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定。當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤河?/span>____色變?yōu)?/span>____色且半分鐘不變色為滴定終點(diǎn)，記錄讀數(shù)。重復(fù)滴定操作3次，平均消耗鹽酸19.80mL。樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______（小數(shù)點(diǎn)后保留三位）。

②配制250mL樣品溶液需要的儀器有：_________________________。

（5）加熱分解法測(cè)定碳酸氫鈉含量：

①稱量的操作至少要進(jìn)行4次，第一次稱量的是_______的質(zhì)量。

②若測(cè)定的結(jié)果偏高，可能的原因是________（選填序號(hào)）。

a．加熱時(shí)樣品飛濺 b．加熱時(shí)未充分?jǐn)嚢?/span>

c．加熱容器中有不分解、不揮發(fā)的雜質(zhì) d．加熱容器中不干燥

Answer 1

【答案】CO2+2OH-→CO32-+H2O > c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) 黃 橙 0.984 燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管 坩堝 ad

【解析】

（1）先發(fā)生2NaOH＋CO2=H2O＋Na2CO3，后發(fā)生CO2+H2O＋Na2CO3=2NaHCO3，前6分鐘（M點(diǎn)之前）溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： CO2+2OH-→CO32-+H2O ；

（2）溶液中溶解過(guò)量的二氧化碳后，二氧化碳與溶液中的碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉在水中溶解度小，碳酸氫鈉達(dá)到一定量時(shí)會(huì)析出。

（3）Q點(diǎn)溶液中點(diǎn)的溶質(zhì)為NaHCO3，溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) ；

（4）①選用甲基橙作為指示劑時(shí),它的變色范圍是3.1～4.4,顏色為紅、橙、黃色；當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤河牲S色變?yōu)槌壬�且半分鐘不變色為滴定終點(diǎn)。

樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為測(cè)得NaHCO3的質(zhì)量÷8.450g×100%；

②根據(jù)配制步驟是計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來(lái)分析需要的儀器；

（5）①稱量的操作至少要進(jìn)行4次，第一次稱量的是坩堝的質(zhì)量。

②a．加熱時(shí)樣品飛濺，固體減少的質(zhì)量全當(dāng)成NaHCO3；

b．加熱時(shí)未充分?jǐn)嚢瑁瑢?dǎo)致部分NaHCO3沒(méi)有分解；

c．加熱容器中有不分解、不揮發(fā)的雜質(zhì)，雜質(zhì)含量高；

d．加熱容器中不干燥，水引起減少的質(zhì)量偏大，固體減少的質(zhì)量全當(dāng)成NaHCO3，測(cè)定的結(jié)果偏高，故正確。

（1）先發(fā)生2NaOH＋CO2=H2O＋Na2CO3，后發(fā)生CO2+H2O＋Na2CO3=2NaHCO3，前6分鐘（M點(diǎn)之前）溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： CO2+2OH-→CO32-+H2O ；

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，溶液中溶解過(guò)量的二氧化碳后，二氧化碳與溶液中的碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸氫鈉，因?yàn)樘妓徕c在水中溶解度大，碳酸氫鈉在水中溶解度小，碳酸氫鈉達(dá)到一定量時(shí)會(huì)析出，第13分鐘（N點(diǎn)）溶液中c(Na+)>第21分鐘（Q點(diǎn)）溶液中c(Na+)；

（3）Q點(diǎn)溶液中點(diǎn)的溶質(zhì)為NaHCO3，溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-) ；

（4）①選用甲基橙作為指示劑時(shí),它的變色范圍是3.1～4.4,顏色為紅、橙、黃色；當(dāng)?shù)味ㄖ寥芤河牲S色變?yōu)槌壬�且半分鐘不變色為滴定終點(diǎn)。

樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5000mol/L×19.80mL×10×84g/mol÷8.450g×100%=8.316÷8.450g×100%=98.4%；

②實(shí)驗(yàn)室要250mL待測(cè)溶液，用天平和藥匙稱取8.450g樣品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水），冷卻后轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，當(dāng)加水至液面距離刻度線1～2cm時(shí)，改用膠頭滴管滴加，所以需要的儀器為：天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，所需的儀器有燒杯、玻璃棒、250ml容量瓶、膠頭滴管；

（5）①稱量的操作至少要進(jìn)行4次，第一次稱量的是坩堝的質(zhì)量。

②a．加熱時(shí)樣品飛濺，固體減少的質(zhì)量全當(dāng)成NaHCO3，測(cè)定的結(jié)果偏高，故正確； b．加熱時(shí)未充分?jǐn)嚢瑁瑢?dǎo)致部分NaHCO3沒(méi)有分解，測(cè)定的結(jié)果偏低，故錯(cuò)誤；

c．加熱容器中有不分解、不揮發(fā)的雜質(zhì)，雜質(zhì)含量高，測(cè)定的結(jié)果偏低，故錯(cuò)誤；

d．加熱容器中不干燥，水引起減少的質(zhì)量偏大，固體減少的質(zhì)量全當(dāng)成NaHCO3，測(cè)定的結(jié)果偏高，故正確。

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